[发明专利]一种快速还原冶炼钒钛磁铁矿的方法

说明书

一种快速还原冶炼钒钛磁铁矿的方法，步骤如下：(1)钒钛铁精矿选取；(2)还原，采用普通煤为还原剂，(3)快速还原，通过高温还原生产出钒钛还原铁；(4)转炉提钒，只向铁水中吹入氧气，使其中的钒氧化，生成钒渣和铁水。本发明可增强还原气体与氧化铁的相互作用，保证在团块内碳与铁矿粉在合理配比下的充分反应，使生成FeO的机会大大减小；还原速度快，可解决还原温度高、时间长和低温还原阶段的膨胀、粉化问题；金属化率可达80‑85％。

技术领域

本发明涉及一种快速还原冶炼钒钛磁铁矿的方法。

背景技术

对钒钛磁铁矿目前世界上已经工业化生产的工艺流程根据回收的元素不同，分为两种工艺路线。

一种是只回收钒钛磁铁矿中钒的工艺。南非、澳大利亚等国家对含钒较高的钒钛磁铁矿(精矿中V₂O₅＞1％)，采用只回收其中的钒的工艺。例如：南非使用的钒钛磁铁矿原矿成分(％)53-57TFe，1.4-1.9V₂O₅，12-15SiO₂，1.0-1.8SiO₂，2.5-3.5Al₂O₃。采用回转窑将精矿氧钠化焙烧、水浸、沉淀得到五氧化二钒，而其他元素不回收。

另一种是只回收钒和铁两种元素的工艺。南非、新西兰等国家采用回转窑-电炉流程，回收钒钛磁铁矿中的钒和铁两种元素，不回收钛的工艺：先将钒钛磁铁矿在回转窑中预还原，然后将得到的预还原产品热装进入电炉继续还原，得到含钒铁水，南非用震动罐，新西兰用铁水包吹取得到钒渣，作为提取五氧化二钒的原料，吹钒后得到的半钢用转炉冶炼成钢水。电炉得到的电炉渣含SiO232％左右，丢弃或作为铺路材料。俄罗斯、中国(攀钢、承钢)等国家采用高炉-转炉工艺回收钒和铁两种元素，钛等其它元素不回收的工艺。

为了回收钒钛磁铁矿中的钛，提高资源综合利用水平，国内外做过大量的试验研究工作。我国在上世纪60-80年代，曾组织全国的科技力量进行攻关，提出了如下几种工艺流程进行了不同规模的试验研究。

(1)钒钛磁铁矿造球-回转窑预还原-电炉深度还原工艺，得到含钒铁水和钛渣，含钒铁水吹钒得到钒渣，作为提取五氧化二钒的原料，半钢炼钢，钛渣作为制取钛白的原料。该流程在10Kt/a回转窑-电炉装置上进行了试验。

(2)钒钛磁铁矿精矿造球-回转窑预还原-电炉熔化分离，得到铁水炼钢，钒和钛富集在熔分渣中，作为提钒和提钛的原料。

(3)钒钛磁铁矿精矿造球-竖炉气体还原-电炉熔化分离，得到铁水炼钢，钒和钛富集在熔分渣中，作为提钒和提钛的原料。该流程在5m³竖炉装置进行了试验。

(4)钒钛磁铁矿+钠盐造球，回转窑氧化焙烧-水侵，提取五氧化二钒，水浸后球团-回转窑还原-电炉熔化分离得到铁水和钛渣，钛渣作为提钛原料。此外，根据不同的还原设备不提出了流化床、隧道窑等各种还原装置的工艺流程。

上述各种工艺流程在不同程度上进行不同规模的试验，但是至今没有产业化，主要是技术经济指标均不能与高炉相比，因此被搁置。